# -*- coding: utf-8 -*-
# @Project : 4、TCP协议相关自动化
# @File    : Crc.py
# @Author  : 朱宽
# @Time    : 2021/4/20 16:50
# @Software: Win10 / Python3 / Pycharm

class Crc():
    '''
    CRC查表法，生成两个字节CRC校验码

    crc16()和crc16_C()两个函数均可调用。

    名词定义：
        1、掩码（英语：Mask）在计算机学科及数字逻辑中指的是一串二进制数字，通过与目标数字的按位操作，达到屏蔽指定位而实现需求。

        2、按位与运算(&)规则：两位同时为“1”，结果才为“1”，否则为0。

         3、异或运算(^)规则：如果a、b两个值不相同，则异或结果为1。如果a、b两个值相同，异或结果为0。
    '''

    def __init__(self):

        # crc-itu表
        self.crcTab16 = [0x0000, 0x1189, 0x2312, 0x329B, 0x4624, 0x57AD, 0x6536, 0x74BF,
                         0x8C48, 0x9DC1, 0xAF5A, 0xBED3, 0xCA6C, 0xDBE5, 0xE97E, 0xF8F7,
                         0x1081, 0x0108, 0x3393, 0x221A, 0x56A5, 0x472C, 0x75B7, 0x643E,
                         0x9CC9, 0x8D40, 0xBFDB, 0xAE52, 0xDAED, 0xCB64, 0xF9FF, 0xE876,
                         0x2102, 0x308B, 0x0210, 0x1399, 0x6726, 0x76AF, 0x4434, 0x55BD,
                         0xAD4A, 0xBCC3, 0x8E58, 0x9FD1, 0xEB6E, 0xFAE7, 0xC87C, 0xD9F5,
                         0x3183, 0x200A, 0x1291, 0x0318, 0x77A7, 0x662E, 0x54B5, 0x453C,
                         0xBDCB, 0xAC42, 0x9ED9, 0x8F50, 0xFBEF, 0xEA66, 0xD8FD, 0xC974,
                         0x4204, 0x538D, 0x6116, 0x709F, 0x0420, 0x15A9, 0x2732, 0x36BB,
                         0xCE4C, 0xDFC5, 0xED5E, 0xFCD7, 0x8868, 0x99E1, 0xAB7A, 0xBAF3,
                         0x5285, 0x430C, 0x7197, 0x601E, 0x14A1, 0x0528, 0x37B3, 0x263A,
                         0xDECD, 0xCF44, 0xFDDF, 0xEC56, 0x98E9, 0x8960, 0xBBFB, 0xAA72,
                         0x6306, 0x728F, 0x4014, 0x519D, 0x2522, 0x34AB, 0x0630, 0x17B9,
                         0xEF4E, 0xFEC7, 0xCC5C, 0xDDD5, 0xA96A, 0xB8E3, 0x8A78, 0x9BF1,
                         0x7387, 0x620E, 0x5095, 0x411C, 0x35A3, 0x242A, 0x16B1, 0x0738,
                         0xFFCF, 0xEE46, 0xDCDD, 0xCD54, 0xB9EB, 0xA862, 0x9AF9, 0x8B70,
                         0x8408, 0x9581, 0xA71A, 0xB693, 0xC22C, 0xD3A5, 0xE13E, 0xF0B7,
                         0x0840, 0x19C9, 0x2B52, 0x3ADB, 0x4E64, 0x5FED, 0x6D76, 0x7CFF,
                         0x9489, 0x8500, 0xB79B, 0xA612, 0xD2AD, 0xC324, 0xF1BF, 0xE036,
                         0x18C1, 0x0948, 0x3BD3, 0x2A5A, 0x5EE5, 0x4F6C, 0x7DF7, 0x6C7E,
                         0xA50A, 0xB483, 0x8618, 0x9791, 0xE32E, 0xF2A7, 0xC03C, 0xD1B5,
                         0x2942, 0x38CB, 0x0A50, 0x1BD9, 0x6F66, 0x7EEF, 0x4C74, 0x5DFD,
                         0xB58B, 0xA402, 0x9699, 0x8710, 0xF3AF, 0xE226, 0xD0BD, 0xC134,
                         0x39C3, 0x284A, 0x1AD1, 0x0B58, 0x7FE7, 0x6E6E, 0x5CF5, 0x4D7C,
                         0xC60C, 0xD785, 0xE51E, 0xF497, 0x8028, 0x91A1, 0xA33A, 0xB2B3,
                         0x4A44, 0x5BCD, 0x6956, 0x78DF, 0x0C60, 0x1DE9, 0x2F72, 0x3EFB,
                         0xD68D, 0xC704, 0xF59F, 0xE416, 0x90A9, 0x8120, 0xB3BB, 0xA232,
                         0x5AC5, 0x4B4C, 0x79D7, 0x685E, 0x1CE1, 0x0D68, 0x3FF3, 0x2E7A,
                         0xE70E, 0xF687, 0xC41C, 0xD595, 0xA12A, 0xB0A3, 0x8238, 0x93B1,
                         0x6B46, 0x7ACF, 0x4854, 0x59DD, 0x2D62, 0x3CEB, 0x0E70, 0x1FF9,
                         0xF78F, 0xE606, 0xD49D, 0xC514, 0xB1AB, 0xA022, 0x92B9, 0x8330,
                         0x7BC7, 0x6A4E, 0x58D5, 0x495C, 0x3DE3, 0x2C6A, 0x1EF1, 0x0F78]

    def crc16(self, pData):
        '''
        自己编写的crc16算法
        :param pData:[17, 1, 7, 82, 83, 54, 120, 144, 2, 66, 112, 0, 50, 1, 0, 5] ——打印在控制台的是10进制数据，转换为16进制数据则与hexString一样
        :return:
        '''
        fcs = 0xffff  # 寄存器组 初始化为16位1（二进制）
        k = 0 # pData列表的指针flag
        nLength = len(pData) # pData列表的长度
        while (nLength > 0):# 直到pData中的值使用完才结束
            low_8 = fcs & 0xff  # 得到fcs的 低8位
            fcs = fcs >> 8  # fcs,寄存器组右移8位
            list_local = low_8 ^ pData[k]  # 寄存器低八位与数据字节进行 异或运算(^)，得到itu表的数值位置
            fcs = fcs ^ self.crcTab16[list_local]  # 寄存器与itu表值进行 异或运算(^)
            k = k + 1
            nLength = nLength - 1

        result_crc=(~fcs) & 0xffff
        '''
        对最终的 fcs-寄存器组 的值进行 取反运算 。
        
        由于我们只需要 两个字节（低16 bit）的的数据，但是Python中fcs是int值（4个字节）；
        所以 需要使用 掩码 与(~fcs) 进行 按位与运算(&)，屏蔽 高16bit，留下低16 bit，即最后的CRC码。
        
        名词定义：
            1、掩码（英语：Mask）在计算机学科及数字逻辑中指的是一串二进制数字，通过与目标数字的按位操作，达到屏蔽指定位而实现需求。
            
            2、按位与运算(&)规则：两位同时为“1”，结果才为“1”，否则为0。
            
            3、异或运算(^)规则：如果a、b两个值不相同，则异或结果为1。如果a、b两个值相同，异或结果为0。
        '''
        return hex(result_crc)[2:].zfill(4) #直接获取 校验位，2字节，zfill()函数决定按几位输出


    def crc16_C(self, pData):
        '''
        仿他人c代码编写的crc16算法。
        :param pData:[17, 1, 7, 82, 83, 54, 120, 144, 2, 66, 112, 0, 50, 1, 0, 5] ——打印在控制台的是10进制数据
        :return:
        '''
        fcs = 0xffff  # 初始化
        for item in pData:
            fcs = ((fcs >> 8)) ^ self.crcTab16[(fcs ^ item) & 0xff]

        result_crc = (~fcs) & 0xffff

        return hex(result_crc)[2:].zfill(4) #直接获取 校验位，2字节，zfill()函数决定按几位输出


if __name__ == "__main__":
    '''
    CRC查表法验证数据：
    value1 = "11 01 07 52 53 36 78 90 02 42 70 00 32 01 00 05"
    result = "1279"

    x = "11010752533678900242700032010005"
    y = bytearray.fromhex(x)  # var1 = bytearray.fromhex("01020304")  #将hexstring 转化为 字节数组。
    z = list(y) # 将字节数组列表化
    '''

    packet_length = "11"  # 包长度
    protocol_no = "01"  # 协议号
    imei_hex = "0123456789123456"  # 信息内容组成之一，终端ID
    device_type = "7000"  # 信息内容组成之一，设备类型识别码
    time_zone_language = "3201"  # 信息内容组成之一，时区语言
    serial = "0001"  # 信息序列号

